廣東省偏振光學檢測與成像工程技術研究中心力爭建成光學高通量高靈敏感測研究平台、偏振光學功能成像和定量表征研究平台、偏振光學懸浮體系動態分析研究平台和偏振光學圖像處理和建模仿真研究平台,實現2-3項偏振光學新技術新設備的產業化,重點加大大氣污染物監測和全偏振穆矩陣顯微鏡、海洋微生物分析、偏振內窺三個方向的產學研合作。形成一批偏振檢測與成像方法的自主智慧財產權,並依託標準、專利、信息等技術服務平台,為企業提供標準、專利、信息等相關服務。最終目標是成為偏振檢測與成像方法研究、工程化技術研發和儀器化裝備產業化推廣中心。
基本介紹
- 中文名:廣東省偏振光學檢測與成像工程技術研究中心
- 依託單位:清華大學深圳國際研究生院
研究方向,科研條件,科研成就,
研究方向
廣東省偏振光學檢測與成像工程技術研究中心開展偏振光學精密測量、成像感測、理論仿真、數據處理等共性關鍵技術研究。在此基礎上,突破偏振光學套用於生物醫學、海洋、大氣環境等新興套用領域時面臨的圖像處理、高通量高靈敏測量、定量指標提取、高速建模大數據計算、複合光學模態分析、實時線上操作、裝備小型化、標樣和探針製備等關鍵技術難題,建立相關的技術設計最佳化平台,保障偏振光學系統的可靠運行和產業的健康發展。
科研條件
廣東省偏振光學檢測與成像工程技術研究中心主要依託清華大學深圳國際研究生院《生物醫學工程實驗室》和《光學檢測與成像實驗室》,現有固定編制教師、教研輔助人員和工程師共16名,各種研究生八十餘名。承擔國家級科研項目十餘項,其他各類項目二十餘項,實驗室面積超過700平米,設備總值超過1300萬元。擁有主體光學實驗室6個,光學鍍膜室、生化操作室、機械電子加工室各一個,累計項目經費契約額超過三千萬元。實驗室已經形成先進光電診斷檢測方法和設備、高靈敏感測技術及納米材料、光學多模態信息提取和圖像處理、光機電集成和數位化模組四個方向的研究室。在全偏振矩陣信息提取、偏振同步線上分析、偏振光學建模反演算法三方面課題上具有國際領先的研究實力。中心現有主要設備包括各類偏振測量計和偏振調控裝置、螢光顯微鏡、光譜分析儀、致冷型科研CCD、超連續譜光源、可調諧雷射器、多種半導體光源(包括寬頻高功率 SLD、不同波長的多個全固化連續雷射 器)、超快雷射光源、各類光電倍增管、數字示波器,以及各種光學、光機械元器件和光學檢測所需的一些基本科研設備。
科研成就
1,偏振光學檢測成像新技術新方法領域:在組織仿體、組織建模和仿真計算方面發展並實現了國際上最為複雜和全面描述組織各向異性、組織雙折射/吸收/旋光效應的分析模型和偏振光散射蒙特卡羅仿真計算系統; 發展了新的基於GRIN-LENS的空間調製型快速偏振測量技術;
2,偏振光學生物醫學診斷新裝備和新套用鄰域:在癌變組織邊緣劃分、癌變分期評測方面取得重要突破,獲得五項國家自然科學基金、一項博士後基金支持;在偏振光學病理診斷的顯微鏡新裝備領域,取得一項國家重大儀器設備項目支持,在偏振光學診斷的內窺新裝備領域取得一項深圳市知識創新計畫和一項深圳市國際合作項目支持; 在癌變組織成像診斷、背向穆勒矩陣信息處理、各向異性組織特徵識別等領域取得了國際領先進展;。
3,偏振光學海洋水下監測新裝備和新套用領域:海底觀測試驗網及其岸基控制運行與數據管理系統獲得了海洋863重點項目和深圳市科技項目的支持;基於螢光激發譜技術提出研製一種新的雙功能高精度藻類分類檢測儀。根據不同波長的激發光激發出的藻類螢光激發譜的譜線和強度差異來實現藻類的分類與定量測量。
4,偏振光學大氣污染物識別新裝備和新套用領域:所研發的多角度偏振散射大氣污染物監測裝備,採用了國際多角度偏振光散射顆粒物線上分析方式,能同步快速提取污染物原位固有狀態下的偏振矩陣信息,從而對顆粒物形貌、吸收、尺寸、結構、分布等物理屬性進行特異性表征,先後獲得了深圳市科技創新重點專項和國家重點研發計畫重大設備專項的支持;所提出的基於偏振光學顆粒物表征體系的污染源識別方法,獲得了國家重點研發計畫大氣專項的支持。
5,高靈敏高通量生化分析檢測領域:SPR超光譜螢光生物晶片檢測方法在DNA分子檢測等套用領域取得了國際領先的檢測靈敏度,並於螢光光譜分析技術相結合,獲得了兩項國家自然科學基金的支持; 在基於低維納米陣列結構的非標記生物分子超靈敏檢測方面取得了突破性進展:結合生物磁免疫分離技術,成功地利用常規暗場光學顯微鏡實現了埃摩爾濃度生物靶分子的超高靈敏度檢測,有望在疾病早期診斷和疾病精準治療、食品安全領域和環境監測方面取得套用;獲得兩項國家自然科學基金、四項深圳市基礎研究項目支持。
6,光學相干層析臨床套用技術裝備領域:開展了細胞模型的OCT探測、流體速度分布測量、頻域鎖模超高速掃頻光源技術的醫學血流檢測等一系列前沿技術研發,先後獲得了兩項國家自然科學基金、深圳國際合作項目、深圳市傑青項目的支持;針對血糖快速無損診斷,在雙波長房水糖檢測方向獲得了國家自然科學基金和深圳市重點科技專項的支持;同時重點針對眼底微循環和心腦眼血管病變開展早期無創預警設備的研製和產學研合作,先後獲得廣東省科技重大專項和深圳市產學研專項的支持; 開展了創新性的基於OCT技術的手部生物特徵的物理屬性和生化成份採集技術研究,獲得了國家基金重大專項的支持。